創(chuàng)新不止 繼往開來
——強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以“聚變與電磁新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”為基礎(chǔ)、整合“電力安全與高效湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”的優(yōu)勢方向和隊(duì)伍組建而成。實(shí)驗(yàn)室緊扣國家重大需求與國際學(xué)術(shù)前沿，在學(xué)術(shù)委員會和依托單位的指導(dǎo)下，從基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)層面開展強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)領(lǐng)域的研究工作，所取得的研究成果可為能源交通等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、強(qiáng)磁場核聚變等科學(xué)研究裝置等重大需求服務(wù)。

強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2018學(xué)術(shù)委員會會議

立足國需，砥志研思

實(shí)驗(yàn)室以建成能服務(wù)于國家重大需求、符合學(xué)科發(fā)展方向、具有國際一流影響力的科學(xué)研究基地、優(yōu)秀人才的培養(yǎng)和凝聚基地、高新產(chǎn)業(yè)的孕育基地為目標(biāo)，結(jié)合自身優(yōu)勢，堅(jiān)持有所為有所不為的方針，重點(diǎn)研究對國民經(jīng)濟(jì)、國家科技以及國家安全都具有重要意義的“高參數(shù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)電磁裝置與系統(tǒng)”的相關(guān)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵支撐技術(shù)。通過凝聚與凝練，創(chuàng)新與突破，整合與發(fā)展，以“電磁特性分析理論與方法”、“高電磁參數(shù)單元技術(shù)”和“復(fù)雜電磁系統(tǒng)優(yōu)化與控制”為主要研究方向，不斷挑戰(zhàn)更高的電磁參數(shù)、提升電磁裝備技術(shù)水平，開拓電磁技術(shù)新的應(yīng)用領(lǐng)域。

1.電磁特性分析理論與方法

（1）復(fù)雜電磁場分析與位形優(yōu)化

研究復(fù)雜電磁場的分析和優(yōu)化方法；研究電場、磁場、溫度場、應(yīng)力場等多物理場對材料特性的作用機(jī)理，進(jìn)而研究多物理場的耦合機(jī)理以及多場耦合分析優(yōu)化理論和方法；研究不同應(yīng)用目標(biāo)所要求的復(fù)雜電磁場位形的優(yōu)化理論與實(shí)現(xiàn)方法，如高均勻場、梯度場、行波磁場、旋轉(zhuǎn)磁場、以及磁約束核聚變中約束等離子體的復(fù)雜位形磁場等。

（2）復(fù)雜電磁系統(tǒng)動態(tài)特性分析

研究高維復(fù)雜電磁系統(tǒng)中各電磁裝置動態(tài)特性及機(jī)理；研究基于非線性、低阻尼和剛性微分方程的電磁系統(tǒng)分析方法；研究復(fù)雜電磁系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)化與重構(gòu)理論；研究復(fù)雜電磁系統(tǒng)故障及連鎖故障的演化過程；研究復(fù)雜電磁系統(tǒng)時域頻域綜合分析及優(yōu)化方法；研究高維復(fù)雜電磁系統(tǒng)的全過程、多時空尺度的快速綜合分析方法。

（3）帶電粒子體系電磁特征理論

研究等離子體、電子束、離子束等帶電粒子體系的形成、湮滅機(jī)理及其動態(tài)過程中的電磁特征；研究帶電粒子體系的加速、加熱理論和方法；研究等離子體內(nèi)部的精細(xì)電磁結(jié)構(gòu)及其特征參數(shù)的測量、診斷與分析方法；研究帶電粒子體系在電磁場作用下的磁流體模式、帶電粒子體系的輸運(yùn)控制、穩(wěn)定控制、電磁參數(shù)調(diào)制的理論和方法。

（4）電磁場與帶電粒子體系的相互作用機(jī)理

研究低溫等離子體與生物相互作用的機(jī)理，為等離子體醫(yī)學(xué)應(yīng)用開拓方向；研究電磁波在等離子體與復(fù)合介質(zhì)組成的強(qiáng)耦合復(fù)雜系統(tǒng)中的傳播規(guī)律，探索飛行器隱身方案及實(shí)用化技術(shù)；研究射頻波與等離子體的相互作用規(guī)律，理論分析和實(shí)驗(yàn)研究離子/電子回旋波在磁約束核聚變中的應(yīng)用；研究粒子束對生物、材料特性的影響以及粒子束在非動力核技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。

我八歲的時候，我父親就去世了，我母親一個人帶大我們哥倆。我們在內(nèi)蒙古偏遠(yuǎn)的地方帶大，我在北京沒有一個親戚，我沒有因?yàn)樽约旱墓ぷ魉瓦^一回禮，我不也走到了今天嗎？我知道社會上有很多不良的現(xiàn)象，我告訴你，信那些該信的東西，因?yàn)樗芨淖兡?。因?yàn)槿绻阋拍切┠銢]法不憤怒的事情，它只能害了你。

2.高電磁參數(shù)單元技術(shù)

（1）脈沖功率與強(qiáng)流開關(guān)技術(shù)

研究強(qiáng)電磁脈沖的壓縮、整形、疊加、傳輸理論與技術(shù)；研究強(qiáng)電磁場、強(qiáng)應(yīng)力場和溫度場的多場耦合下脈沖波形的精確調(diào)制技術(shù)；研究雜散參數(shù)的控制技術(shù)以及在強(qiáng)脈沖電磁環(huán)境下的電磁兼容技術(shù)、檢測技術(shù)；研究高壓強(qiáng)流開關(guān)的電弧產(chǎn)生、運(yùn)動與熄滅機(jī)理、電極抗燒蝕技術(shù)、快速精確觸發(fā)技術(shù)；研究高重復(fù)頻率強(qiáng)流開關(guān)技術(shù)。

（2）高參數(shù)電能存儲與變換技術(shù)

研究靜電儲能、超導(dǎo)磁儲能、慣性儲能等具有快速響應(yīng)能力的儲能器件和能量輸出技術(shù)；研究多元復(fù)合儲能的優(yōu)化配置、協(xié)調(diào)控制理論和方法；研究高效機(jī)電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)以及各種特殊參數(shù)需求的新型電機(jī)及驅(qū)動技術(shù)；研究電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)，包括基本元件、電路和模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)、串并聯(lián)和極限應(yīng)用技術(shù)，以及電力電子系統(tǒng)的電壓電流應(yīng)力分析、功率損耗分析和高品質(zhì)電能質(zhì)量控制技術(shù)。

（3）高參數(shù)磁體技術(shù)

研究電磁場、溫度場與應(yīng)力場耦合過程，實(shí)現(xiàn)對磁體應(yīng)力和溫升的準(zhǔn)確控制，獲取更高磁場性能；研究高強(qiáng)度、高梯度、高均勻度、高時變率磁場對磁體結(jié)構(gòu)、電源以及控制系統(tǒng)的要求；研究高參數(shù)磁體技術(shù)在脈沖強(qiáng)磁場、粒子加速器、托卡馬克、電感儲能、大型永磁設(shè)備整體后充磁等電磁裝置中高效、可靠應(yīng)用技術(shù)；研究超導(dǎo)磁體失超保護(hù)與能量轉(zhuǎn)移技術(shù)；研究大型、超大型電磁線圈設(shè)計(jì)、加工、測試技術(shù)；研究磁體與電源、控制、診斷等系統(tǒng)的協(xié)同工作問題。

3、復(fù)雜電磁系統(tǒng)優(yōu)化與控制

（1）高維電磁系統(tǒng)穩(wěn)定與控制

研究高維復(fù)雜電磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析理論與方法，系統(tǒng)振蕩機(jī)理及抑制措施；研究先進(jìn)控制理論及其在高維復(fù)雜電磁系統(tǒng)高性能控制器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；研究高維復(fù)雜電磁系統(tǒng)保護(hù)新原理與技術(shù)，如快速高精度同步控制與故障檢測技術(shù)；研究高維復(fù)雜電磁系統(tǒng)的先進(jìn)能量管理、決策及控制方法。

（2）復(fù)雜電磁系統(tǒng)檢測與診斷

研究高電壓、大電流、強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場等極端電磁條件下的測量技術(shù)；研究等離子體參數(shù)空間分布測量技術(shù)；研究強(qiáng)電磁干擾和強(qiáng)背景噪聲下的信息測量和處理技術(shù)；研究高電壓大電流強(qiáng)磁場以及微弱電磁參量的檢測技術(shù)；研究電磁裝置與系統(tǒng)的智能化狀態(tài)診斷技術(shù)；研究結(jié)合能量管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、廣域測量、無線通信、因特網(wǎng)等技術(shù)的電磁信息傳輸、分析、處理技術(shù)。

（3）電磁裝置與系統(tǒng)虛擬樣機(jī)技術(shù)

虛擬樣機(jī)技術(shù)利用虛擬手段對電磁裝置與系統(tǒng)進(jìn)行整機(jī)的多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)和全生命周期的仿真，是對電磁設(shè)計(jì)理念的更新、技術(shù)的突破。擬研究復(fù)雜電磁電磁裝置與系統(tǒng)中不同尺度、不同層次的耦合分析模型建立方法；研究機(jī)、電、熱等不同領(lǐng)域的協(xié)同仿真理論和方法；研究電磁裝置與系統(tǒng)的場路耦合分析、全生命周期優(yōu)化的理論和方法；研究電磁裝置與系統(tǒng)的虛擬信息的獲取、管理、分析、集成方法以及人機(jī)界面、數(shù)字實(shí)現(xiàn)等系統(tǒng)總體構(gòu)成技術(shù)。

任重道遠(yuǎn)，再接再厲

近5年來，實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持圍繞國家重大需求和學(xué)科發(fā)展前沿，積極組織隊(duì)伍，申請并承擔(dān)了各類科研計(jì)劃任務(wù)529項(xiàng)，累計(jì)各類項(xiàng)目的合同額為6.49億元，到賬科研經(jīng)費(fèi)4.14億元。實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了一批國家重要研究任務(wù)，包括原“973”計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、原“973”課題8項(xiàng)、國家重大科技專項(xiàng)課題6項(xiàng)、ITER計(jì)劃專項(xiàng)項(xiàng)目2項(xiàng)、ITER計(jì)劃專項(xiàng)課題5項(xiàng)、原“863”計(jì)劃課題8項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金杰出青年科學(xué)基金1項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金重大重點(diǎn)項(xiàng)目及課題6項(xiàng)、支撐計(jì)劃項(xiàng)目及課題7項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文1252篇，SCI收錄208篇、EI收錄528篇。

多年來，實(shí)驗(yàn)室在強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)方面取得了一批國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先的成果，填補(bǔ)了多項(xiàng)國內(nèi)空白，為國家重大需求提供了科學(xué)和技術(shù)支撐，獲國家級科技獎勵8項(xiàng)，省部級科技獎勵32項(xiàng)，發(fā)明專利156項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)室在脈沖功率領(lǐng)域已成為某國防重大專項(xiàng)的緊密層合作單位；擁有國內(nèi)四套之一、高校唯一的中型托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置，是磁約束核聚變教育部研究中心的掛靠單位；2011年、2012年分別實(shí)現(xiàn)了83T和86.3T的峰值磁場，均為當(dāng)時亞洲第一、世界第三。

實(shí)驗(yàn)室高度重視學(xué)術(shù)交流與合作，近5年來，組織召開了6次大型國際學(xué)術(shù)會議及研討會，參會的國內(nèi)外專家、學(xué)者多達(dá)2000多人次；聘請了國內(nèi)外著名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)的33位知名專家和學(xué)者擔(dān)任我校顧問、客座或兼職教授，邀請了119位國內(nèi)外知名學(xué)者來實(shí)驗(yàn)室交流和講；與國際著名高校和研究院所建立了長期穩(wěn)定的合作與交流關(guān)系，開展了實(shí)質(zhì)性的科技合作。廣泛的國際交流大大提升了實(shí)驗(yàn)室的國際化水平，開拓了研究人員的國際學(xué)術(shù)視野，促進(jìn)了人才的快速成長，也提升了本實(shí)驗(yàn)室的國際學(xué)術(shù)影響力和知名度，縮短了本實(shí)驗(yàn)室與國外先進(jìn)水平的差距，更有力地激發(fā)了研究人員的積極性和對實(shí)驗(yàn)室美好發(fā)展前景的信心與追求，更以滿腔的熱忱積極投入到研究與人才培養(yǎng)工作中去。

“科學(xué)的種子，是為了人民的收獲而生長的。”為國家服務(wù)，為人民服務(wù)，一直是并終將是強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新不止、繼往開來的宗旨。